TWI265765B - Base of image sensor module and method for forming the module - Google Patents

Description

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【發明所屬之技術領域】 β本發明係關於一模組之基座及該模組之形成方法， 別是關於一影像感測器模組之基座及該模組之形成方法。 【先前技術】 在現代生活中，手機、數位相機，與個人數位助理 (PDA，Pers〇nal Digital Assistant)已成為不可或缺的 電子產品，特別是裝有數位影像感-測器之手機與個人數位 助理也逐漸普及當♦。此類個人消費性電子產品所裝設的

數位影像感測器亦講究輕薄短小。 U 參考第圖所示，其係為一傳統之影像感測器模組 100的示意圖。此模組100包含一影像感測器基座11〇與一 影像感測器1 2 0。上述之影像感測器基座丨丨〇更包含一基座 總成112與一硬質之印刷電路板114，其中，上述之影&感 測器1 20係固定於上述之基座總成丨丨2之上。再者，連接I匕 基座總成11 2之上述印刷電路板1 3 0係用於連結上述之影像 感測器1 2 0電路至一外界系統。此外界系統，如手機或個 人數位助理等，係可提供一與上述之印刷電路板丨丨4相合 之連接元件與上述之影像感測器1 2 〇電性耦合。 參考第土圖所示，其係為另一傳統之影像感測器模組 2 0 0的示意圖。此模組2 0 0包含一影像感測器基座2丨〇與一 影像感測器2 2 0。上述之影像感測器基座2 1 〇更包含一基座 總成212與一軟質之印刷電路板214，其中，上述之影像感 測器220係固定於上述之基座總成2 12之上。再者，^接此

1265765 五、發明說明（2) 基座總成212之上述印刷電路板230係用於連結上述之影像 感測器220電路至一外界系統。此外界系統，如手機或^固 人數位助理等，係可提供一與上述之印刷電路板214相合 之連接元件與上述之影像感測器22 0電性輕合。 " 如前所述，傳統之影像感測器基座皆需有一印刷電路 板以連接外界系統。此印刷電路板無論係硬質或軟質，皆 須一定成本製造，且外界系統亦須提供一相應之連接元白 件，此亦須一定成本製造。再者，上述之印刷電路板與外 界系統提供之插座亦佔用額外空間。除此之外，在通訊手 中，影像感測器基座之位置多位於天線附近，經常 k又冋頻射頻（rf，Radio Frequency)元件之電磁干擾 (EMI，Electro —Magnetic Interference)。上述印刷電路 ^之電路係暴露於此種電磁干擾環境中，其線路越長， ^ ^電磁干擾機率就越大。再者，上述之影像感測器基座 亦…、法=護外界對其中之影像感測器的電磁干擾。 ‘有鐘於此，如何提供一種能夠有效減少影像感測器基 j佔用空間與成本，同時亦可減少外界電磁干擾影響之 〜象感測器基座已是重要的課題。

【發明内容】 餐於上述之称nn &胃. 減少電磁干擾機^月:中’為了符合產業上減少成本暨 座及其形成方ϊΐ之需求，本發明提供一種影像感測器基 的。 '可用以解決上述傳統之基座未能達成之標

第8頁 1265765 五、發明說明（3) 本發明之一目的係提供一種影像感測器基座，藉由此 影像感測器基座之金屬罩扣總成的接地以及四面遮蔽之設 計可同時提供實體防護與減少電磁干擾之功效。 本發明之另一目的係提供一種影像感測器基座，藉由 此影像感測器基座之複數個端子與外界系統相接，以達到 降低成本與減少電磁干擾之功效。 本發明之另一目的係提供一種影像感測器基座，藉由 ^影像感測器基座所提供之中空的基座元件，以達到降低 模組整體高度與減少模組尺寸之功效。

為達到上述之目的，本發明提供一影像感測器模組中 ^ 一影像感測器基座。此影像感測器模組包含一影像感測 益與上述之影像感測器基座，其中，此影像感測器基座係 包含一罩扣總成與一基座總成。上述之影像感測器包含一 光學模組與一感測器模組，其中，此光學模組可透光成像 於上述之感測器模組。上述之感測器模組包含一影像感測 元件\ 一基板，與複數個感測元件端子。上述之影像感測 疋件係固定於上述之基板上，且此基板上具有上述之複數 個感測元件端子電性耦合於上述影像感測元件之電路。上 述之基座總成包含一中空之基座元件、複數個固定於此基 ，元件之端芋。上述之複數個端子可與上述影像感測器之 複數個感測元件端子電性相耦合。上述之罩扣總成可將上 述之影像感測器固定於此基座總成中。 / 、為達到上述之目的，本發明提供一影像感測器模組之 形成方法。首先提供一影像感測器基座，其包含一罩扣總

第9頁 1265765 ---—— 五、發明說明（4) 成與一基座總成，其中，上述之基座總成包含一中空之基 座元件與複數個固定於此基座元件之端子。接著，提供一 〜像感測器’此影像感測器包含一光學模組與一感測器'模 組。其中，上述之光學模組包含必要之光學組件與其^定 裝置’據此’光學模組可透光成像於上述之感測器模組。 此感測器模組包含一影像感測元件、一基板，與複數個感 測元件端子。上述之影像感測元件係固定於上述之基板〜 上，且此基板上具有上述之複數個感測元件端子，=電性 耦合於上述影像感測元件之電路。再者，上 ^ 須與上述μ之基座總成相纟，且此基板上之上述之= η:端子位置須與上述此基座元件之複數個端子相 , 者，置入上述之影像感測器於上述中空之基座她 ?内株令=板上之上述之複數個感測元件端子與上述： 感測器基座及其形成方法係可提供ϋ迖之衫像 界電磁干擾影響到影像成測功Ab : 、·乍用以防止外 果以避免此影像感測器模組受到外力損傷。 羞效 【實施方式】 影像感測器基座及其 ’將在下列的描述中 本發明的施行並未限 。另一方面，眾所周 本發明在此所探討的方向為一種 形成方法。為了能徹底地瞭解本發明 提出詳盡的步驟及其組成。顯然地， 定於其習知技藝者所熟習的特殊細節 1265765

知的組成或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明 必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而 除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他 的實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以之後的^ 範圍為準。 ~ 參考第三A圖到第三D圖所示，其係根據本發明一實施 例之一影像感測器模組300的結構示意圖。此影像感測器 模組300包含一影像感測器305 (image sensor)與^影°像 感測器基座310 (base)。上述之影像感測器305包含一光 學模組320 (optical module)與一感測器模組330 (sensor module)。上述之影像感測器基座31〇係包含一罩 扣總成3 4 0 ’與一基座總成3 5 0 (s 〇 c k e t)。

於本實施例中，此光學模組32 0係包含必要之光學組 件與其固定裝置，據此，光學模組3 20可透光成像於上述 之感測器模組3 3 0。如第三A圖所示，上述之光學模組更包 含一可變焦之鏡頭組322 (lens set)與一鏡頭組基座324 (lens holder)。其中，上述之鏡頭組基座324可包含一方 向指示元件326，以便於此光學模組320組裝於上述之影像 感測器基座31 0時，指示組裝方向。如第三A圖所示，此可 變焦之鏡頭組322可更包含一第一螺旋結構327，上述之鏡 頭組基座324可更包含一第二螺旋結構328，並且上述之第 一螺旋結構327係與上述之第二螺旋結構328相合，以俾使 用者可自行旋轉調整上述鏡頭組32 2之焦距。如第三B圖所 示，上述之光學模組320亦可包含一第一濾光元件329 (IR

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cut) ’此第一濾光元件可過濾此影像感測器3〇5欲感測波 長範圍外的光波以減少雜訊。於本實施例之另一較佳範例 中’上述之光學模組3 2〇係可為一定焦之光學模組32〇。本 發明皆可應用於定焦與可變焦之光學模組32〇。 於本實施例中，此感測器模組330包含一影像感測元 件332 (image sens〇r element)、一基板334(substrate) ’與複數個感測元件端子336。上述之影像感測元件332係 $以感測上述之光學模組32〇透光所產生之影像，其係固 疋於上述之基板334上，且此基板3 34上具有上述之複數個 感測凡件端子336，其電性耦合於上述影像感測元件332之 電路。再者，此基板3 34上亦可包含其他種類之電子元 件，如電感、電容，與電阻等被動元件。上述基板334之 材質係可為陶瓷、塑膠、印刷電路板，或其他習知該項技 藝者所熟知之基板材料，故在此不加詳述。傳統之影像感 測元件332係可為電荷耦合裝置（CCD，Charge c〇upied Device)、互補金屬氧化半導體（cmos，Complementary Metal Oxide Semi-conductor)，或其他習知該項技藝者 所熟知之影像感測技術，故在此不加詳述。 如第三c圖所示，此影像感測元件332與上述之光學模 組320係位；^上述之基板334的不同側。上述之感測器模組 330係被稱為覆晶（f 1 ip Chip)形態，其中，此影像感測 το件332上包含複數個接點（bump)以使此影像感測元件 3 3 2與上述複數個感測元件端子3 3 6電性耗合。上述之感測 器模組332更可包含一第二濾光元件338 (ir cut)過濾此

1265765 五、發明說明（7) 影像感測元件3 3 2欲感測波長範圍外的光波以減少雜訊。 除此之外，上述之感測器模組330可包含一點膠339以將上 述之影像感測元件3 32封裝於上述之基板。 然而，如第三B圖所示，在一根據本實施例之另一較 佳範例中，影像感測元件332與上述之光學模組320係位於 上述之基板334的同一侧。上述之感測器模組330係被稱為 chip and wire形態，其中，複數個線路自上述之基板334 上的複數個感測元件端子3 3 6連接此影像感測元件3 3 2，使 此影像感測元件3 3 2與上述複數個感測元件端子3 3 6電性耦 合’此種連接導電線方式係被稱為線路搭接（w i r e bonding)。本發明係可適用於使用此兩種感測器模組33〇 之影像感測器模組3 0 0。然而，於同長度之焦距下，第三c 圖示出之感測器模組330較第三B圖示出之感測器模組330 薄。 於本實施例中，此基座總成35 0包含一中空之基座元 件352、複數個固定於此基座元件3 52之端子354，與位於 此基座元件352上之複數個第一固定結構356。上述中空之 基座元件352係用於容納上述之影像感測器3〇5，故此二者 之形狀應相互密合。先前已述，上述學模組32〇之方向指 示元件326徐可用於指示此影像感測器3〇5之組裝方向。再 者’於本實施例中’上述之複數個端子3 5 4係具有彈性， 可承托住上述影像感測器之重量，此複數個端子Μ 4係可 藉此彈性與上述影像感測器305之複數個感測元件端子336 電丨生相搞合。外界糸統亦可以插座或其他形式之連接元件

1265765 五、發明說明（8) 與上述之複數個端子354相接，進而與此影像感測器305之 複數個感測元件端子3 3 6電性搞合。 於本實施例中，此罩扣總成34 〇更可包含複數個相對 應於上述第一固定結構356之第二固定結構344，以及與複 數個相對應於第二固定結構3 4 4之鬆脫元件3 4 6。上述之複 數個第一固定結構3 4 4包含以迫緊之形式相合於上述複數 個第一固定結構356，以俾將上述之影像感測器3〇5固定於 上述基座總成3 5 0中。除此之外，上述之複數個鬆脫元件 346可用於鬆脫上述兩種固定結構的緊迫結合，以便使用 者取出上述之罩扣總成340。於本實施例中，罩扣總成34〇 包含複數個接地端子342，並且罩扣總成340之材質包含金 屬，以提供兩種功能：其中之一功能係提供金屬屏蔽作用 以防止外界電磁干擾影響到影像感測功能；另一功能係提 供較佳之防護力以免此影像感測器模組3 〇 〇受到外力損 傷。於上述之影像感測器模組與外界系統相接時，上述之 罩扣總成3 4 0更可接地以增加防護電磁干擾之功能。再 者，本發明並不包含了先前技術中所需之硬質印刷電路板 11 4或軟質印刷電路板214，改以上述複數個端子3 5 $取 f。此複數個端子354係位於上述罩扣總成34〇之金屬屏蔽 範圍之中，可避免如上述先前技術之硬質印刷電路板114 或軟質印刷電路板2 1 4暴露於外界電磁干擾中之情形。且 上述之複數個端子354的電路長度亦較短於先前^ ‘之硬 質印刷電路板11 4或軟質印刷電路板2 1 4的電路，可減少 生雜訊之機率及減少電力耗損與耗熱。就日益精密之ς像

第14頁 1265765 發明說明（9) 感測器而言，上述之改良越顯重要。

參考第四圖’其係為一根據本發明一實施例之影像感 測器模組形成方法的流程不意圖。首先進行步驟4 1 Q，提 供一影像感測器基座，此影像感測器基座係包含一罩扣總 成與一基座總成。其中，上述之罩扣總成係包含複數個第 一固定結構，並且此基座總成包含一中空之基座元件，複 數個固定於此基座元件之端子，與複數個位於此基座元件 上之第二固定結構。上述之複數個第一固定結構與複數個 第二固定結構係可以迫緊之方式將上述罩扣總成固定於上 述基座元件之上。於本實施例中，上述之罩扣總成可更包 含相對應於上述複數個第一固定結構之複數個鬆脫元件。 使用者可利用上述複數個鬆脫元件鬆脫上述之複數個第一 固定結構與複數個第二固定結構的迫緊結合， 罩扣總成脫離上述之基座元件。

口/接著進行步驟420，提供一影像感測器，此影像感測 器係包含一光學模組與一感測器模組。其中，上述之光學 模組係包含必要之光學組件與其固定裝置，據此，光學模 、、且γ透光成像於上述之感測器模組。於本實施例中，上述 之光予模組可更包含一可變焦之鏡頭組與一鏡頭組基座。 j，之鏡頭組基座可更包含一方向指示元件以於稍後步騍 曰示上述影像感測器以何方向組裝於上述中空之基座元 =中。除此之外，上述之鏡頭組可更包含一第一螺旋結構 、、’且上述之鏡頭組基座可更包含一第二螺旋結構，其中， 上述之第一螺旋結構係可螺旋相合於上述之第二螺旋結

第15頁 1265765 五、發明說明（10) 構。使用者係可利用上 施例中，此感測器模組 複數個感測元件端子。 述之光學模組透光所產 上，且此基板上具有上 耦合於上述影像感測元 須與上述之中空基座元 個感測元件端子位置須 對應。 述兩個螺旋結構調整焦距。於本實 包含一影像感測元件、一基板，與 上述之影像感測元件係用以感測上 生之影像，其係固定於上述之基板 述之複數個感測元件端子，其電性 件之電路。再者，上述基板之形狀 件相合，且此基板上之上述之複數 與上述此基座元件之複數個端子相 於本Μ施例中，上述之影像感測元件與上述之光學模 組係可分別位於上述之基板的不同側。除此之外，此光學 模組可更包含一第一濾光元件以濾除不必要之光波以減少 雜訊。於本實施例之另一較佳範例中，上述之影像感測元 件與上述之光學模組係可位於上述之基板的同一側。其中 上述之光學模組可更包含一第二濾光元件以濾除不必要之 光波以減少雜訊。 進行置入步驟4 3 0 ’置入上述之影像感測器於上述中 空之基座元件中，令此基板上之上述之複數個感測元件端 子與上述此基座元件之複數個端子電性耦合。最後進行封 裝步驟4 4 0，，利用上述之罩扣總成的複數個第二固定結構 將此影像感測器固定於上述基座元件上之複數個第一固定 結構，則上述之影像感測器與上述之影像感測器基座係形 成上述之影像感測器模組。 顯然地，依照上面實施例中的描述，本發明可能有許

第16頁 1265765 五、發明說明（11) 多的修正與差異。因此需 内加以理解，除了上述1 /、附加的權利要求項之範圍 肝陈ί上述砰細的描述外， 犯固 地在其他的實施例中 Ί以廣泛 而已並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫 離本發明所揭示之精神下所完成的等效改變或修飾，均應 包含在下述申請專利範圍内。 ^

第17頁 ----^ 1265765 圖式簡單說明 【圖示簡單說明】 第一圖係為一傳統影像感測器模組的示意圖； 第二圖係為另一傳統影像感測器模組的示意圖； 第三A圖到第三D圖係為根據本發明一實施例之一影像感測 器模組的結構示意圖；以及

第四圖其係為一根據本發明一實施例之一影像感測器模組 形成方法的流程示意圖。 【主要元件符號說明】 I 0 0影像感測器模組 II 0影像感測器基座 11 2基座總成 11 4印刷電路板 1 2 0影像感測器

2 0 0影像感測器模組 210影像感測器基座 2 1 2基座總成 2 1 4印刷電路板 220影像感測器 300影像感測器模組

第18頁 1265765 圖式簡單說明 305 影像感測器（image sensor) 310影像感測器基座（base) 320 光學模組（optical module) 322 鏡頭組（lens set) 324鏡頭組基座（lens holder) 326方向指示元件 327第一螺旋結構 328第二螺旋結構 329第一濾光元件（IR cut) 3 3 0 感測器模組（s e n s 〇 r m 〇 d u 1 e ) 332 影像感測元件（image sensor element) 334 基板（substrate) 336感測元件端子 338第二濾光元件（IR cut) 3 3 9點膠 340罩扣總成 342接地端子 344第二固定結構 346鬆脫元件 3 5 0基座總成（s 〇 c k e t ) 3 5 2基座元件 354端子 356第一固定結構 41 0提供一影像感測器基座之步驟

第19頁 1265765 圖式簡單說明 420提供一影像感測器之步驟 430置入上述影像感測器於一中空之基座元件内之置入步 驟 440利用一罩扣總成將上述影像感測器固定於上述影像感 測器基座之封裝步驟

第20頁

Claims (1)

1265765 六、申請專利範圍 1. 一影像感測器基座，該影像感測器基座包含： 一基座總成，該基座總成更包含一中空之基座元件與 複數個固定於該基座元件之端子，其中該中空之基座元件 係用以容納一影像感測器並且該複數個端子與該影像感測 器之複數個感測元件端子電性耦合；以及 一罩扣總成，該罩扣總成係固定該影像感測器於該基 座元件中。 2. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器基座，其中上 述之罩扣總成的材質係為金屬。 3. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器基座，其中上 述之罩扣總成更包含複數個接地端子。 4. 如申請專利範圍第1項所述之影像感測器基座，其中上 述之基座元件更包含複數個第一固定結構，該罩扣總成更 包含相對應於該複數個第一固定結構之複數個第二固定結 構，其中該複數個第一固定結構與該複數個第二固定結構 係可以扣緊之方式相結合。 5. 如申請專利範圍第4項所述之影像感測器基座，其中上 述之罩扣總成更包含相對應於複數個第二固定結構之複數 個鬆脫元件，使用者可利用該複數個鬆脫元件鬆脫該複數 個第一固定結構與該複數個第二固定結構之扣緊結合。

第21頁 1265765 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第1項所述之影像感測器基座，其中上 述之影像感測器更包含一光學模組與一感測器模組，其中 該光學模組係用以透光成像於該感測器模組。 7 ·如申請專利範圍第6項所述之影像感測器基座，其中上 述之感測器模組更包含一基板與一影像感測元件，其中該 影像感測元件係固定於該基板。

8. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器基座，其中上 述之影像感測元件與該光學模組係位於該基板的同一側。 9. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器基座，其中上 述之影像感測元件與該光學模組係分別位於該基板的不同 侧。 10. 如申請專利範圍第7項所述之影像感測器基座，其中 上述之光學模組係為一定焦之光學模組。

11·如申請專利範圍第7項所述之影像感測器基座，其中 上述之光學模組係為一可變焦之光學模組。 12·如申請專利範圍第丨丨項所述之影像感測器基座，其中 上述之光學模組更包含一鏡頦組與一鏡頭組基座，該鏡頭

第22頁 1265765 六、申請專利範圍 組包含一第一螺旋結構，該鏡頭組基座包含一第二螺旋結 構’該第一螺旋結構與該第·二嫘旋結構係可螺旋相結合。 1 3·、、如申請專利範圍第丨2項所述之影像感測器基座，其中 上述之鏡頭組基座更包含一方向指示元件。 14·如申請專利範圍第8項所述之影像感測器基座，其中 上述之光學模組包含一第一濾光元件。 15·如申请專利範圍第9項所述之影像感測器基座，其中 上述之感測器模組包含一第二滤光元件。 1 6 · 一影像感測器模組的形成方法，該影像感測器模組的 形成方法包含： 提供一影像感測器基座，該影像感測器基座包含一罩 扣總成與一基座總成，且該基座總成包含一中空之基座元 件與固定於該基座元件上之複數個端子； 提供一影像感測器，該影像感測器包含一光學模組與 一感測器模組，且該感測器模組更包含一基板、一固定於 該基板之影像感測元件，與位於該基板上之複數個感測元 件端子； 進行一置入步驟，該置入步驟係置入該影像感測器於 該中空之基座元件中，且將該複數個感應元件端子電性輕 合於該影像感測器基座之該複數個端子；以及

第23頁 U65765 - -'__ ____________-^— 、、申請專利範固 3行一封骏步驟，該封裝步驟係利用該罩扣總成將該影像 感測器固定於該基座元件中。 17 •、如申請專利範圍第1 6項所述之影像感測器模組的形成 方法，其中上述之罩扣總成的材質係為金屬。 18 #·、如申請專利範圍第1 6項所述之影像感測器模組的形成 法’其中上述之罩扣總成更包含複數個接地端子。 19 κ 方·、如申請專利範圍第丨6項所述之影像感測器模組的形成 談法’其中上述之基座元件更包含複數個第一固定結構， ^罩扣總成更包含相對應於該複數個第一固定結構之複數 ^ 一固定結構，其中該複數個第一固定結構與該複數個 一固定結構係可以扣緊之方式相結合。 2 Q 方·如申請專利範圍第1 6項所述之影像感測器模組的形成 ~沾，其中上述之罩扣總成更包含相對應於複數個第二固 IΓ構之複數個鬆脫元件，使用者可利用該複數個鬆脫元 ί ί ϊ ΐ複數個第一固定結構與該複數個第二固定結構之 21· 如申 方法，其 器模組， 請專利範圍第16項所述之影像感測器模組的形 中上述之影像感測器更包含一光學模組與— 其中該光學模組係用以透光成像於該感測器模 1265765 六、申請專利範圍 22. 如申請專利範圍第1 6項所述之影像感測器模組的形成 方法，其中上述之感測器模組更包含一基板與一影像感測 元件，其中該影像感測元件係固定於該基板。 23·如申請專利範圍第22項所述之影像感測器模組的形成 方法’其中上述之影像感測元件與該光學模組係位於該基 板的同一側。 24·如申請專利範圍第22項所述之影像感測器模組的形成 方法’其中上述之影像感測元件與該光學模組係分別位於 該基板的不同側。 25·如申請專利範圍第22項所述之影像感測器模組的形成 方法’其中上述之光學模組係為一定焦之光學模組。 26·如申請專利範圍第22項所述之影像感測器模組的形成 方法’其中上述之光學模組係為一可變焦之光學模組。 27·如申請專利範圍第26項所述之影像感測器模組的形成 方法’其中上述之光學模組更包含一鏡頭組與一鏡頭組基 座’該鏡頭組包含一第一螺旋結構，該鏡頭組基座包含一 第二螺旋結構，該第一螺旋結構與該第二螺旋結構係可螺

1265765 六、申請專利範圍 、 旋相結合。 28.如申請專利範圍第27項所述之影像感測器模組的形成 方法，其中上述之鏡頭組基座更包含一方向指示元件。 2 9.如申請專利範圍第23項所述之影像感測器模組的形成 方法，其中上述之光學模組包含一第一濾光元件。 3 0.如申請專利範圍第24項所述之影像感測器模組的形成 方法，其中上述之感測器模組包含一第二濾光元件。 I Ϊ 第26頁